2023-2024 学年度高三上学期期末模拟试卷
化学参考答案与评分建议
一、单项选择题:共14题,每题3分,共42分。每题只有一个选项最符合题意。
1.B 2.C 3.A 4.A 5.A 6.D 7.C 8.B 9.C 10.C
11.D 12.B 13.B 14.D
二、非选择题:共 4题,共 58分。
15.(14 分)
(1)做还原剂 (2 分)
温度低于 60 ℃时,酸浸反应速率较慢;温度高于 60 ℃时,H2O2 分解反应速率较快
(2 分)
+ +
(2)提供 Na 以生成沉淀;消耗 H ,控制 pH 在 1.5-1.8 内,促进黄铁钠矾沉淀。 (2 分)
(3)C (2 分)
(4)反应 MnF +Mg2
+ 2+
2 MgF2+Mn 的平衡常数 K=6.25 ×107 > 1×105,正向进行程度很
+
大,可以将 Mg2 除去(2 分)
(“K=6.25×107”得 1 分,“正向进行程度很大或反应趋于完全”得 1 分。无计算 K数值不得
分)
(5)加入的 K3[Fe(CN)6]总物质的量:0.0520 mol·L 1 × 20.00 mL × 10-3 = 1.04×10-3 mol(1 分)
与 CoSO4 溶液反应的 K3[Fe(CN) ]:0.0500 mol·L 1 6 × 12.00 mL × 10-3 = 6.00×10-4 mol(1
分)
与样品反应的 K3[Fe(CN)6]:1.04×10-3 mol - 6.00×10-4 mol = 4.40 ×10-4 mol(1 分)
n(Co2+) = 4.40 ×10-4 mol ÷ 0.02L = 0.022 1 mol·L (1 分,结果不带单位扣一分)
16.(14分)(1)4∶1 或 4 (2 分,不约简扣 1 分,其他不得分)
(2)取代反应 (2 分,写“取代”不扣分)
(3)氨基 (2 分,错别字不得分,多写不得分)
N
(4) (3 分)
N
(5) KMnO +
CH 4
/H SOCl2 (5 分)
3 COOH COCl
CH3
浓HO-NO2 CH3CHOO2N CH3 C2H5NH CH3
浓硫酸/ H2,Pd/C,EtOAc,EtOH
COCl O
C2H5NH CH3 CH3 N C
CH2Cl2,DIEA
C2H5
评分细则:
①本小题共 5 分,每步 1 分。缺少必要的反应条件或条件错误, 该步不得分且视为反应
终止,后继步骤不再评判;有机物结构简式写错,终止评分;“△”不写暂不扣分。
②第 1 步,漏写酸性暂不扣分;其他正确的反应条件得分;通过正确的几步反应得到目标
产物得分;仅写氧化或[O],此步不得分,后继步骤继续评判。
第二行的合成步骤若按照以下路径合成也算正确,出现任何错误即不得分,并终止后续
化学答案 第 1 页 共 2 页
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判分。
CH CHO H2
HBr
3 CH3CH2OH CH3CH2Br
催化剂/ NaH、DMF
C2H5NH CH
CH 33
浓HO-NO2 Fe、HClO2N CH3 H2N CH3
浓硫酸/
③第 3 步,写成硫酸或磷酸暂不扣分;写成稀硫酸,此步不得分,后继步骤继续评判。
16.(15 分)
+ +
(1)将配合物内界的 NH3转化为外界的 NH4(1 分),酸溶后的 c(NH4 )远大于酸
溶前的 c(NH3) (1 分)。(共 2 分)
- -
(2)ClO3 + 5Cl + 6H
+ = 3Cl2↑+ 3H2O (3 分)(气体符号和配平不对扣 1 分)
+
(3)未被氧化的 NH4 在碱性条件下转化为 NH3·H2O,能将 Pd(OH)2 转化为可溶性的
[Pd(NH3)4]Cl2(2 分)(用 K 解释给分) NaOH 的用量(或反应时溶液的 pH)
(2 分)
(4)乙烯分子中的 π 键(2 分)
(5)用热蒸馏水洗涤 2-3 次,取最后一次洗涤滤液,向其中滴加稀 HNO3 与 AgNO3 溶液,
无白色沉淀生成,停止洗涤操作(1 分)。向所得 Pd(OH)2 中加入足量浓盐酸,搅拌使其充分反
应(1 分), 蒸发溶液至有大量晶体析出,利用余热蒸干(蒸发结晶也给分)(1 分),在 175℃
加热固体至恒重(1 分),研磨。(答到关键点给分)
18.(1)H—N=C=O (2 分)
催化剂
(2)①2NH3+NO+NO2=2N2+3H2O (条件不写扣 1 分) (3 分)
②该温度下 2NO+O 2=2NO2的平衡常数较小,反应速率较慢 (3 分)
③2∶3∶9 (2 分)
H H
N
(3)① H H (虚线实线都算对) (2 分)
O O
O V O V O
②少量 SO2 会增加催化剂表面的酸性位,增大催化剂活性;过量 SO2也能吸附在催化
剂表面,不利于 NH3的吸附;SO2能与 NH3等反应在催化剂表面反应生成亚硫酸盐
或硫酸盐固体,不利于 NH3 的吸附 (3 分)
非选择题其他合理答案酌情给分
化学答案 第 2 页 共 2 页
{#{QQABQY6EogiIAABAABhCEQXaCEOQkBECAAoGxBAEIAAAwRFABCA=}#}宝应县2023-2024学年度高三上学期期末模拟试卷
化学
2024.01
注意事项:考生在答题前请认真阅读本注意事项及各题答题要求
1.本试卷共6页,包含选择题[第1题~第14题,共42分]、非选择题[第15题~第18题,共58分]两部分。本次考试时间为75分钟,满分100分。考试结束后,请将答题卡交回。
2.答题前,请考生务必将自己的学校、班级、姓名、准考证号用0.5毫米的黑色签字笔写在答题卡上相应的位置。
3.选择题每小题选出答案后,请用2B铅笔在答题卡指定区域填涂,如需改动,用橡皮擦干净后,再填涂其它答案。非选择题请用0.5毫米的黑色签字笔在答题卡指定区域作答。在试卷或草稿纸上作答一律无效。
4.如有作图需要,可用2B铅笔作答,并请加黑加粗,描写清楚。
可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 O-16 Na-23 S-32 K-39 Mg-24 I-127 Cl-35.5
选择题(共42分)
单项选择题:共14题,每题3分,共计42分。每题只有一个选项符合题意。
1.化学在文物的研究和修复中有重要作用。下列说法错误的是 A.古壁画颜料中所用的铁红,其成分为Fe2O3
B.古陶瓷修复所用的熟石膏,其成分为Ca(OH)2
C.龟甲的成分之一羟基磷灰石属于无机物
D.竹简的成分之一纤维素属于天然高分子
2.反应SiO2 + 4HF=SiF4↑ + 2H2O可用于雕刻玻璃。下列说法正确的是
A.1mol SiO2含2 molSi-O键 B.HF的电子式是
C.SiF4 晶体属于分子晶体 D.H2O为非极性分子
3.已知氯气和空气按体积比1∶3混合通入潮湿的碳酸钠中能生成Cl2O,且反应放热;不含Cl2的Cl2O易与水反应生成HClO;Cl2O在42℃以上会分解生成Cl2和O2。设计如图装置(部分夹持装置和尾气处理装置略)制备HClO,每个虚线框表示一个装置单元,其中存在错误的是
A.①③④ B.①②④ C.①④⑤ D.②③⑤
4.短周期主族元素 X、Y、Z、W的原子序数依次增大,它们原子的最外层电子数之和为17,X是地壳中含量最高的元素,Y基态原子的s轨道与p轨道上的电子总数相等,W与X位于同一主族。下列说法正确的是
A.第一电离能:I1(Y) > I1 (Z)
B.原子半径:r(W) > r(Z) > r(Y) > r(X)
C.Y的最高价氧化物对应水化物的碱性比Z的弱
D.X与氢元素形成的微粒中不可能存在配位键
阅读下列材料,完成 5~7 题:
Cu2S可用于钾离子电池的负极材料。冶炼铜时可使Cu2S在高温下与O2反应转化为Cu2O,生成的Cu2O与Cu2S进一步反应得到Cu。Cu2O在酸性溶液中会转化为Cu和Cu2+;Cu2S能被浓硝酸氧化为Cu(NO3)2。Cu在O2存在下能与氨水反应生成[Cu(NH3)4] 2+;Cu(OH)2能与NaOH反应生成Na2[Cu(OH)4]。O3、O2 的沸点分别为-111℃、-182℃。
5.下列说法正确的是
A.SO2的键角比SO3的小 B.NO分子空间构型为三角锥形
C.Cu2+ 吸引电子的能力比Cu+ 的弱 D.O2分子间作用力比O3的大
6.下列化学反应表示正确的是
A.Cu2S在高温下与O2反应:2Cu2S + 4O2 2Cu2O + 2SO3
B.Cu2S与浓硝酸反应:Cu2S + 6HNO3(浓) 2Cu(NO3)2 + 2NO2↑+ H2S↑+2H2O
C.Cu2O溶于稀硝酸:Cu2O + 2H+=Cu + Cu2++ H2O
D.Cu在O2存在下与氨水反应:2Cu + 8 NH3·H2O + O2=2[Cu(NH3)4]2+ +4OH-+ 6H2O
7.下列物质性质与用途具没有对应关系的是
A.SO2具有漂白性,可用于漂白草编制品
B.Cu2S具有导电性,可用于电池的负极材料
C.Na2[Cu(OH)4]在水中电离出Na+,可用于检验葡萄糖
D.CuSO4能使蛋白质变性,可用于游泳池防止藻类生长
8.利用电化学原理消除污染,还可获得电能,下面是一种处理垃圾渗透液的装置工作原理图。下列说法错误的是
A.Y是正极,NO发生还原反应
B.X极的电极反应式为
C.当电路中通过5 mol电子,正极区有14 g气体放出
D.盐桥内移向X电极
9.已知:Ka(HCN)=5.8×10-10。精细化学品W是酸性条件下X与HCN反应的主产物,Y、Z是反应过程中的过渡态或中间体。X→W的反应过程可表示如下:
下列说法正确的是
A.X与二甲醚互为同系物 B.Z中采取sp3杂化的碳原子有三个
C.W分子中存在手性碳 D.溶液的酸性越强,W的产率越高
10.中科院兰州化学物理研究所用催化CO2加氢合成低碳烯烃反应,具有重要的意义。反应过程如图所示:
下列说法错误的是
A.该研究的应用有利于“碳中和”
B.第Ⅰ步的活化能高于第Ⅱ步的活化能
C.CO2加氢合成低碳烯烃反应中每一步均为氧化还原反应
D.工业上选择适合的催化剂,有利于提高C2H4的单位时间产率
11.某新型纳米材料氧缺位铁酸盐ZnFe2Ox(3
B.“除杂”过程中需要加入足量锌粉等操作,与锌粉反应的金属离子主要有Fe3+、Cu2+
C.ZnFe2O4与H2反应制得1molZnFe2Ox时,转移的电子物质的量为(8-2x)mol
D.除去SO2时,ZnFe2Ox在反应中表现出氧化性
12.下列实验目的对应的方案设计、现象和结论都正确的是
实验目的 方案设计 现象和结论
A 探究金属钠在氧气中燃烧所得固体粉末的成分 取少量固体粉末,加入2~3mL蒸馏水 若无气体生成,则固体粉末为Na2O;若有气体生成,则固体粉末为Na2O2
B Fe2+是否具有还原性 向2 mL 1.0 mol·L 1FeSO4溶液中滴加几滴0.5 mol·L 1酸性KMnO4溶液 若溶液不变紫红色,则Fe2+具有还原性;若溶液变紫红色,则Fe2+不具有还原性
C 比较Cl2、Br2、I2的氧化性 向KBr、KI混合溶液中依次加入少量氯水和CCl4,振荡,静置 溶液分层,下层呈紫红色,证明氧化性:Cl2>Br2>I2
D 比较H2CO3与CH3COOH的酸性 用pH计测定pH: ①NaHCO3 溶液 ②CH3COONa溶液 pH①>②,证明H2CO3酸性弱于CH3COOH
13. 碳酸(H2CO3)是二元弱酸。某小组做如下两组实验:
实验I:往 20 mL 0.1 mol·L 1 H2CO3溶液中滴加0.1 mol·L 1氨水。
实验Ⅱ:往 20 mL 0.1 mol·L 1 NaHCO3溶液中滴加0.1 mol·L 1 CaCl2溶液。
[已知: Ka1 (H2CO3 ) =4.5×10 7,Ka2 (H2CO3 ) =5.6×10 11,Kb(NH3·H2O)=1.8×10-5
Ksp (CaCO3 ) =3.6×10 9,溶液混合后体积变化忽略不计],下列说法正确的是
A.实验I中V(氨水) =20 mL时,存在c(H2CO3)<c(CO)+c(NH3·H2O)
B.实验I中pH=8时,存在c(H2CO3)>c(CO)
C.实验Ⅱ中V(CaCl2) = 10 mL时,发生反应HCO+Ca2+ = CaCO3↓+H+
D.实验Ⅱ中V(CaCl2) = 80 mL时,沉淀后的上层清液中:c(Ca2+)·c(CO)>Ksp (CaCO3 )
14.二氧化碳加氢制甲醇涉及的反应可表示为:
反应I:
反应II:
一体积固定的密闭容器中,在5MPa下,按照n(CO2):n(H2)=1:3投料,平衡时,CO和CH3OH在含碳产物中物质的量百分数及CO2的转化率随温度的变化如题图所示。下列说法错误的是
A.200~400℃的平衡转化率始终低于CO2
B.270℃时反应II的平衡常数为0.015
C iyeyeo :fId: iyeyeo .加入选择性高的催化剂,可提高单位时间内CH3OH的产率
D.150~250℃范围内,反应II平衡常数增大的幅度大于反应I
平衡常数减小的幅度
非选择题(共58分)
15.(14分)以废旧锂离子电池正极材料(主要成分为镍钴锰酸锂,还有少量镁铝合金和含铁化合物)为原料,回收Ni2+、Co2+、Mn2+的过程可表示为:
已知:Ksp (MnF2)=5×10-3 Ksp (MgF2)=8×10-11
(1)“酸浸”时,三价镍、三价钴、四价锰转化为Ni2+、Co2+、Mn2+进入溶液。该过程中H2O2的作用是 ▲ 。保持其他条件相同,搅拌相同时间,测得不同温度下镍、钴、锰的浸出率如题15图所示。60 ℃时浸出率达到最大,可能的原因是 ▲ 。
(2)“除铁”生成黄钠铁矾沉淀时需控制溶液的pH为1.5~1.8。该过程中需不断加入NaOH溶液,其作用是 ▲ 。
(3)物质X可调节溶液的pH,X为 ▲ (填序号)。
A.NH4Cl B.(NH4)2SO4 C.NH4HCO3
(4)“除铝”后的滤液中含有Mg2+,可以用MnF2除去。结合反应的平衡常数解释用MnF2能除去Mg2+的原因是 ▲ 。
(5)回收液可用于合成锂离子电池正极材料,合成前需测定其中Co2+等离子的浓度。
测定原理:用过量标准K3[Fe(CN)6]溶液氧化经预处理的回收液样品中的Co2+,再用标准CoSO4溶液滴定过量的K3[Fe(CN)6]。
反应方程式为:Co2+ + [Fe(CN)6]3-=Co3+ + [Fe(CN)6]4-。
测定过程:取预处理后的回收液样品20.00 mL,向其中加入20.00 mL 0.0520 mol·L-1
K3[Fe(CN)6]溶液,充分反应;再用0.0500 mol·L-1CoSO4溶液滴定反应后的溶液,消耗CoSO4溶液12.00 mL。
数据分析:计算预处理后的回收液样品中Co2+的物质的量浓度。(写出计算过程)
16.(14分)化合物G是一种重要的药物中间体,其人工合成路线如下:
(1)化合物A分子中δ键和π键的数目之比为 ▲ 。
(2)F→G的反应类型为 ▲ 。
(3)D→E转化过程中新生成的官能团名称为 ▲ 。
(4)B→C中经历B X Y C的过程,写出中间体Y的
结构简式: ▲ 。
(5)已知:。设计以和CH3CHO为原料制备的合成路线(无机试剂和有机溶剂任用,合成路线示例见题干)。
17.(15 分)以Pd(NH3)2Cl2固体为原料制备纯PdCl2,其部分实验过程如下:
已知:①Pd(NH3)2Cl2 + 2HCl=(NH4)2[PdCl4];
②H2PdCl4 + 4NaOH=Pd(OH)2↓+ 4NaCl + 2H2O, Pd(OH)2有两性,Ksp[Pd(OH)2] = 10-31;
③Pd2+ + 4NH3·H2O[Pd(NH3)4]2+ + 4H2O K= 1032.8。
(1)“酸溶”后再“氧化”可提高氧化速率,理由是 ▲ 。
(2)“氧化”时产生气体中还有一定量Cl2。Cl-转化为Cl2反应的离子方程式为 ▲ 。
(3)若“氧化”不充分,“沉钯”时所得Pd(OH)2的产率降低,其原因是 ▲ ;氧化 液中Pd的浓度一定,为提高Pd(OH)2的产率,“沉钯”时需控制的条件有:反应的温度 ▲ 。
(4)PdCl2可用作乙烯氧化制乙醛的催化剂,其部分反应机理如下:
形成配位键时,配体中电子云密度较大的区域易进入中心原子(或离子)的空轨道。乙烯分子与Pd2+形成的配位键中,乙烯分子提供电子对的区域是 ▲ 。
(5)已知:PdCl2受热易水解,能与盐酸反应生成H2PdCl4溶液;H2PdCl4固体受热至 175℃会分解为PdCl2。请补充完整制备PdCl2的实验方案:取沉钯后过滤所得Pd(OH)2, ▲ ,得到干燥的PdCl2粉末。(实验中须使用的试剂:热蒸馏水、浓盐酸、AgNO3溶液、稀HNO3)
18.(15分)研究柴油车尾气中NOx的催化转化具有重要意义。
(1)尿素[CO(NH2)2]水溶液与柴油车尾气在高温下混合后,尿素分解生成NH3和CHON,
在催化剂作用下,CHON与H2O反应生成NH3和CO2。画出CHON的结构式: ▲ 。
(2)在催化剂作用下,NH3将柴油车尾气中的NOx选择性还原为N2的过程称为NH3-SCR
脱硝。当柴油车尾气中n(NO)∶n(NO2)=1∶1时,会发生快速NH3-SCR脱硝反应。
①写出快速NH3-SCR脱硝反应的化学方程式: ▲ 。
混合气体物质的量
A组 n(NO)=4mol、n(O2)=1mol
B组 n(NO)=2mol、n(NO2)=2mol
②控制其他条件相同,将4 mol NH3
与右表所示的气体充分混合后分
别匀速通入如题18图-1所示的
反应器中反应,测得A组NOx的
脱除率明显低于B组,其可能原因是 ▲ 。(该温度下NH3与O2不发生反应)
③二氧化铈(CeO2)作为一种SCR脱硝催化剂,能在Ce4+和Ce3+之间改变氧化状态,将
NO氧化为NO2,并引起氧空位的形成,得到新的铈氧化物[Ce(Ⅲ)xCe(Ⅳ)yOz]。铈氧
化物发生的可能变化如题18图-2所示。当1 mol CeO2氧化标况下4.48 L NO后,生
成新的铈氧化物中x、y、z的最简整数比为 ▲ 。
(3)科学家研究了V2O5晶面上的NH3-SCR反应过程:该过程如题18图-3所示。V2O5与
H2O形成能提供质子的酸性位,NH3 吸附
在酸性位上生成中间体X,NO与X反应
生成不稳定的过渡态物质,随后分解生成
N2和H2O。
①画出图中虚线框内X的结构: ▲ 。
②烟气中的少量SO2会增大催化剂活性,
但SO2量过多会大大降低催化剂的活
性。其可能原因分别是 ▲ 。